1 . 苯酚是一种重要的化工原料,一种制取苯酚的反应机理如图。下列说法正确的是
A.苯和过氧化氢为非极性分子,水和苯酚为极性分子 |
B.中间产物5转化为3的过程中,还生成了H2O |
C.反应涉及O-H、V-O、C-H键的断裂和生成 |
D.中间产物2和3之间的转化是氧化还原反应 |
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2 . 氢能是清洁、绿色能源,我国在开发氢能领域取得突破性进展。
I.氨分解制备氢。
在铁或钨催化剂作用下,氨分解过程中能量变化如图所示。
(1)根据图推知,___________ 。键能为___________ 。(2)化学上,把反应物消耗一半所用时间叫作“半衰期”。向恒容密闭容器中充入,实验测得氨气分解反应半衰期与温度(T)、初始压强()的关系如图所示。___________ (填“>”“<”或“=”),温度下,反应进行到时容器内反应体系总压强为___________ 。Ⅱ.甲醇和水蒸气重整制氢。
(3)界面协同催化键断裂促进甲醇重整高效产氢的反应历程如图所示(代表过渡态,*表示吸附在催化剂表面):控速步骤的化学方程式为___________ 。(4)一定温度下,在不同压强下,以两种不同组成进料发生上述反应,反应达到平衡时的转化率与压强关系如图所示。进料组成;进料组成,。[物质i的物质的量分数:]①进料组成1是___________ (填“甲”或“乙”)。
②M点的体积分数为___________ ,对应温度下,该反应的平衡常数为___________ (用分数表示结果)。
I.氨分解制备氢。
在铁或钨催化剂作用下,氨分解过程中能量变化如图所示。
(1)根据图推知,
(3)界面协同催化键断裂促进甲醇重整高效产氢的反应历程如图所示(代表过渡态,*表示吸附在催化剂表面):控速步骤的化学方程式为
②M点的体积分数为
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3 . 精脱硫技术主要用于煤气中羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)的转化。回答下列问题:
(1)利用焦炉煤气中的H2可脱除煤气中羰基硫(COS)。羰基硫氢化反应历程有途径I和途径Ⅱ两种可能,如图所示:①已知羰基硫氢化反应速率较快,推测其更合理的反应历程是途径___________ (填“I”或“Ⅱ”)。
②反应的△H=___________ kJ·mol-1。
(2)MoS2可作羰基硫氢化反应的催化剂,催化机理如图所示:不同钼(Mo)含量的MoS2催化剂对COS转化率和H2S的选择性不同,实验数据如图所示。根据图中数据,选择___________ (填“3.4%Mo”或“8.7%Mo”)作催化剂效果最好;当H2S选择性低于100%时表明部分COS气体与催化剂发生了反应,催化剂有吸硫现象,若H2S选择性高于100%,可能的原因是___________ 。
(3)金属Mo的晶胞如图所示,若原子a、b的坐标分别为(0,0,0)、(1,0,0),则原子c的坐标为___________ ,设晶体密度为ρg·cm3,则晶胞参数为___________ pm(阿伏加德罗常数的值为NA)。(4)一定温度下,向恒容密闭容器中充入物质的量之比为1:4的CS2(g)和H2(g),发生反应,容器内气体压强随时间变化如下表所示。
①0-250min内,H2分压的平均变化值为___________ kPa·min-l。
②该温度下,平衡常数Kp=___________ (kPa)-2(列出计算式)。
(1)利用焦炉煤气中的H2可脱除煤气中羰基硫(COS)。羰基硫氢化反应历程有途径I和途径Ⅱ两种可能,如图所示:①已知羰基硫氢化反应速率较快,推测其更合理的反应历程是途径
②反应的△H=
(2)MoS2可作羰基硫氢化反应的催化剂,催化机理如图所示:不同钼(Mo)含量的MoS2催化剂对COS转化率和H2S的选择性不同,实验数据如图所示。根据图中数据,选择
(3)金属Mo的晶胞如图所示,若原子a、b的坐标分别为(0,0,0)、(1,0,0),则原子c的坐标为
时间/min | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
压强/kPa | 100 | 88.0 | 79.8 | 72.4 | 68.2 | 65.0 | 65.0 |
②该温度下,平衡常数Kp=
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4 . 乙醇是一种清洁的替代能源,催化加氢制备乙醇技术是当前的研究热点。
(1)催化加氢制备乙醇的反应为。
①若要计算上述反应的,须查阅的两个数据是的燃烧热和___________ 。
②某金属有机骨架负载的铜基催化剂上,加氢生成的部分反应机理如图所示。过程中两个均参与反应,画出的结构式(注明电荷)___________ 。
(2)乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在其他条件不变时,将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂的反应管,测得转化率、选择性选择性]随温度的变化如图所示。①铜基催化剂须含合适物质的量之比的与的晶胞如图所示(立方体),晶体的密度可表示为___________ (用含的代数式表示,表示阿伏加德罗常数的值)。②下均有,其原因是___________ 。
③范围内,转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是___________ 。
④温度高于时,催化剂的催化活性下降,其原因可能是___________ 。
(1)催化加氢制备乙醇的反应为。
①若要计算上述反应的,须查阅的两个数据是的燃烧热和
②某金属有机骨架负载的铜基催化剂上,加氢生成的部分反应机理如图所示。过程中两个均参与反应,画出的结构式(注明电荷)
(2)乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在其他条件不变时,将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂的反应管,测得转化率、选择性选择性]随温度的变化如图所示。①铜基催化剂须含合适物质的量之比的与的晶胞如图所示(立方体),晶体的密度可表示为
③范围内,转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是
④温度高于时,催化剂的催化活性下降,其原因可能是
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5 . 一种利用和直接合成的反应历程如下图所示。下列说法中错误的是
A.总反应的原子利用率理论上可达100% |
B.步骤2中,若完全反应,则理论上转移电子数目为2NA |
C.降低了反应的活化能,加快了反应速率 |
D.和中Pd的化合价不相同 |
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6 . 化学在治理空气污染方面发挥着重要的作用,将污染气体吸收或转化为对环境友好的气体是环境科学研究的热点。
Ⅰ、工业制硫酸中尾气SO2的处理。
1.SO2分子的空间结构为_____ ;SO2的键角_____ H2O(选填“>”或“<”)
2.下图是工业制硫酸中的转化器,有关说法正确的是_____。(不定项)
利用活性炭催化可去除尾气中SO2,并使其“热再生”,机理如下图1(*代表吸附态)。3.控制一定气体流速和温度,结果发现烟气中O2的存在对炭基材料催化剂脱硫活性产生影响,结果如图2所示,当O2浓度过高时,去除率下降,其原因可能是_____ 。
Ⅱ、N2O的转化
在Fe+催化作用下与CO发生反应:N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)
4.该反应分两步进行,第一步:Fe++N2OFeO++N2,则第二步反应为_____ 。已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第一步反应的活化能_____ (选填“>”“<”或“=”)第二步反应的活化能。
Ⅰ、工业制硫酸中尾气SO2的处理。
1.SO2分子的空间结构为
2.下图是工业制硫酸中的转化器,有关说法正确的是_____。(不定项)
A.该装置能充分利用热能 |
B.进入转化器气体要净化操作 |
C.温度475℃,此时SO2转化率最大 |
D.该装置a端出来的气体只有SO3 |
利用活性炭催化可去除尾气中SO2,并使其“热再生”,机理如下图1(*代表吸附态)。3.控制一定气体流速和温度,结果发现烟气中O2的存在对炭基材料催化剂脱硫活性产生影响,结果如图2所示,当O2浓度过高时,去除率下降,其原因可能是
Ⅱ、N2O的转化
在Fe+催化作用下与CO发生反应:N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)
4.该反应分两步进行,第一步:Fe++N2OFeO++N2,则第二步反应为
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解题方法
7 . 水气变换反应(CO+H2OH2+CO2)是工业上大规模制氢的重要方法,HCOOH是中间产物。在密封石英管内完全充满1 mol·L-1 HCOOH水溶液,某温度下HCOOH分解,反应如下。
i.HCOOH(aq)CO(aq) + H2O(l)
ii.HCOOH(aq)CO2(aq) + H2(aq)
含碳粒子浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。已知:盐酸对反应i有催化作用。
下列说法不正确 的是
i.HCOOH(aq)CO(aq) + H2O(l)
ii.HCOOH(aq)CO2(aq) + H2(aq)
含碳粒子浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。已知:盐酸对反应i有催化作用。
下列说法
A.反应开始至t1,反应速率:i > ii |
B.t1时,HCOOH的分解率为86% |
C.相同条件下,若起始时溶液中同时还含有0.1 mol·L-1 盐酸,c(CO)的最大值将变大 |
D.相同条件下,若起始时溶液中同时还含有0.1 mol·L-1 盐酸,c(CO2)的最大值将变小 |
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8 . 对于放热的可逆反应,某一给定转化率下,最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。反应 在催化剂作用下原料的总转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、原料的总平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图最合理的是
A. | B. |
C. | D. |
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名校
9 . 有机反应中经常采用实验和量子学手段进行反应的微观探究。一种铜催化某有机反应历程如下,下列说法错误的是
A.碘元素位于周期表p区 |
B.催化剂可降低该反应的活化能,加快反应速率 |
C.Tpy-[CuⅡ]CN-是中间产物 |
D.总反应方程式是 |
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名校
解题方法
10 . 研究表明,催化分解的微观机制是复杂的,可以形成以下基本观点:与循环反应;且与反应产生的强氧化性羟基自由基(·OH)起到了关键作用,该过程被称为类-Fenton反应,如图所示,下列说法正确的是
A.0.1mol羟基自由基(·OH)所含电子的数目为 |
B.可以改变反应历程,降低分解反应的反应热 |
C.与反应产生羟基自由基的反应为 |
D.去除废水中难降解的有机污染物,主要利用了羟基自由基的还原性 |
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2024-04-13更新
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137次组卷
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2卷引用:2024届河北省雄安新区雄安部分高中高三下学期一模化学试题